mini|alternativtext=|Altes Baumexemplar Die Rotbuche (Fagus sylvatica), oft Gewöhnliche Buche genannt, ist eine Pflanzenart aus der Gattung der Buchen (Fagus) innerhalb der Familie der Buchengewächse (Fagaceae). Umgangssprachlich wird sie gewöhnlich als Buche bezeichnet. Die botanische Schreibweise Rot-Buche betont die Zugehörigkeit zur Gattung der Buchen. (Die ebenfalls in Europa heimische Hainbuche gehört dagegen zur Gattung der Hainbuchen in der Familie der Birkengewächse.) Mit einem Anteil von 15 %, der aber stetig zunimmt, ist die Rotbuche 2012 der häufigste Laubbaum in den Wäldern Deutschlands. In der Schweiz beträgt ihr Anteil 19 %, in Österreich 10 %.W. Russ: Mehr Wald in Österreich. BFW-Praxisinformation 24, 2011, S. 3–5. Quelle: Österreichische Waldinventur 2007/09. Der Namensteil „Rot“ bezieht sich auf die mitunter leicht rötliche Färbung des Holzes, die beim Holz der Hainbuche, die auch als Weißbuche bezeichnet wird, nicht vorkommt.
Buchen mit auffallend roten Laubblättern gehören zur Form Blutbuche. Weil die Rotbuche die einzige in Mitteleuropa heimische Art der Buchen (Fagus) ist, wird der Zusatz zur Artbezeichnung oft weggelassen.
Rotbuchenreiche Laubmischwälder werden als die potenzielle natürliche Vegetation großer Teile Mitteleuropas angesehen. Die Rotbuche gilt als Zeigerpflanze für ein atlantisches Klima.
Beschreibung und Ökologie mini|Keimling im Frühjahr mit Schalenresten mini|Keimling mit geöffneten Keimblättern, in der Mitte bildet sich ein Trieb mit den ersten Laubblättern mini|Wuchsform einer freistehenden Buche (etwa 30 Jahre alt) alternativtext=|mini|Ast
Gestalt und Wuchs Die Rotbuche wächst als sommergrüner Baum und kann Wuchshöhen von bis zu 30 Metern, im dichten Wald auch bis zu 50 Metern erreichen.T. Houston Durrant, D. de Rigo, G. Caudullo: Fagus sylvatica In: J. San-Miguel-Ayanz et al.: European Atlas of Forest Tree Species. European Union, 2016, ISBN 978-92-79-36740-3, S. 94 f, PDF. Der Stammdurchmesser kann im Freistand bis über 2,5 Meter betragen, wie bei der Kletterbuche von Hoppenrade.Allgemeine Botanische Zeitschrift. Reiff, 1897. S. 64.Hermann Jäger: Deutsche Bäume und Wälder. Scholtze, 1877, S. 45. Sie kann bis zu 300 Jahre alt werden; in Einzelfällen wurden auch ältere Exemplare gefunden. Im Nationalpark Kalkalpen in Oberösterreich, dessen Buchenwaldbestand zum seriellen Weltnaturerbe „Alte Buchenwälder und Buchenurwälder der Karpaten und anderer Regionen Europas“ gehört, wurde 2019 eine bereits 546 Jahre alte Buche entdeckt, die als nunmehr älteste datierte Rotbuche Zentraleuropas gilt; ihre ersten datierbaren Jahresringe stammen aus dem Jahr 1474. Damit ist sie 18 Jahre älter als die bis dahin älteste datierte Buche der Alpen, die im selben Nationalpark beheimatet ist.Älteste Buche Zentraleuropas entdeckt In: Holz-Zentralblatt vom 30. August 2019, S. 759. Beide sehr alten Buchen sind verhältnismäßig schlank (die ältere misst 73 Zentimeter Durchmesser in Brusthöhe) und nicht besonders groß gewachsen, weil sie ihre ersten hundert Lebensjahre im Schatten von Altbäumen zugebracht haben; dieser Umstand wird als Langlebigkeitsfaktor diskutiert.
Die Krone einer ausgewachsenen Buche kann bis zu 600 m² beschatten, sie blüht und fruchtet in einem Alter von etwa 30 bis 200 Jahren. Im Alter von unter 30 bis 50 Jahren ist sie auf idealen Standorten mit einem Jahreshöhenzuwachs von 40 bis 70 Zentimeter schnellwachsend, mit leicht schütterer und aufrechter Krone sowie zunächst deutlich seitlich austreibenden Zweigen. Bei einer Konkurrenzsituation mit anderen Bäumen zählt sie zu den spätdynamischen Klimax-Bäumen, die sich ab einem Alter von etwa 45 Jahren mit ihrem Längenwachstum durchsetzen. Der erste Austrieb zwischen April und Mai wird bis zu einer Länge von 40 cm sehr schnell geschoben und hängt zunächst leicht herab. Dann erst wird, wie bei allen verholzenden Gewächsen, zunehmend Lignin gebildet und die Zweige richten sich auf. Das Längenwachstum ist nach drei bis fünf Wochen abgeschlossen. Manchmal ist gegen Ende Juni auch ein sogenannter Johannistrieb zu beobachten.
Im höheren Alter lässt die Wüchsigkeit nach, und im Alter von etwa 100 bis 150 Jahren kann eine Rotbuche im Freistand bereits ihre maximale Höhe erreichen. Danach wächst sie langsamer und bekommt mit abnehmender Vitalität ab etwa 200 Jahren eine zunehmend dichtere Krone. Der Neuaustrieb wird dann kürzer und es werden schließlich nur noch wenige Zentimeter neu geschoben. Freistehende Exemplare können im Alter ausladende, regelmäßig und fein verzweigte ovale Kronen von 20 bis 30 Meter Durchmesser ausbilden, deren untere Zweige fast bis auf den Boden reichen. Ältere Starkäste sind fast waagerecht, ausladend und regelmäßig wechselständig angeordnet. Der junge Austrieb bildet eine nach oben gerichtete Hauptknospe, den sogenannten Hauptast, und eine Seitenknospe. Der Lichtmangel innerhalb der Krone zwingt den Baum zu dieser symmetrischen und feinen Verzweigung mit deutlich horizontaler Blattstellung, während die Krone im Inneren durch die Dunkelheit keinen Neuaustrieb mehr zulässt.
Im Wald stehend wächst sie hingegen schlank und die unteren Äste sterben aus Lichtmangel früh ab. Der Kronenansatz liegt hier häufig erst in einer Stammhöhe von 10 bis 20 Meter. Einen maximalen Kronendurchmesser von 20 bis 30 Meter erreicht sie nur in den selten gewordenen sehr alten Wäldern, wenn andere Bäume in der Nachbarschaft absterben. Durch den Konkurrenzdruck um das Licht sind die Starkäste im Wald zum Teil eher aufwärts gerichtet als waagerecht. Dank ihrer Mächtigkeit, Symmetrie und hell ockerfarbenen Herbstfärbung ist die Rotbuche ein beliebter Parkbaum.
Rinde („Borke“) Die dünne Rinde der jungen Zweige ist anfangs dunkel-grün bis schwarz und glatt, aber schon nach wenigen Wochen wird sie heller. An Ästen und Stamm ist sie meist hell-grau mit über Jahrzehnte sichtbaren Narben bereits abgefallener Zweige, die am Stamm wie kleine Runzeln aussehen. Beim Dickenwachstum des Stammes und der Äste dehnt sich die Rinde mit, wobei sie erst feinste Längsrisse bildet. Das absterbende Phellem, der sogenannte Kork, schuppt nicht deutlich ab, sondern zerfällt zu feinem, hellgrauem Staub. Bei alten Rotbuchen wird die Rinde am Stammfuß gröber und rissig, aber im Gegensatz zu den meisten anderen Baumarten bleibt sie am Hauptstamm bis ins hohe Alter dünn und glatt. Eine Varietät der Rotbuche, die Steinbuche (Fagus sylvatica var. quercoides) bildet grundsätzlich eine dickere, sehr rissige Borke aus. mini|links|Laubblatt
Blatt mini|Herbstverfärbung der Rotbuchenblätter|alternativtext= Die wechselständig an den Zweigen angeordneten Laubblätter sind Blattstiel und -spreite gegliedert. Der Blattstiel ist 1 bis 1,5 Zentimeter lang und behaart. Die einfache Blattspreite ist bei einer Länge von 5 bis 10 Zentimetern sowie bei einer Breite von 1 bis 7 Zentimetern eiförmig mit spitzem bis zugespitztem oder bespitztem oberen Ende und sind am Grund keilförmig bis gerundet, teils herzförmig oder schief. Der Blattrand ist wellig bis ausgeschweift, teils leicht gekerbt, gezähnt oder gezähnelt und bewimpert. An den Enden der sechs bis sieben Seitennerven sitzen kurze Zähne. Die Unterseite der Spreite ist locker bis dicht behaart auf den Hauptnerven, den Nervenachseln und auf den Intercostalfeldern. Die jungen Laubblätter sind frischgrün, bisweilen auch blass, und am Rand seidig behaart. Im Sommer sind die Laubblätter oben glänzend dunkelgrün, unten hell. Im Herbst verfärbt sich das Laub zuerst blass-gelb, später orange-rot bis rot-braun. Vielfach bleiben die vertrockneten Blätter über den Winter an den Zweigen.
mini|links|Im Frühjahr erscheinen zeitgleich mit den Laubblättern die Blüten. Die seidige Behaarung des Rands der herabhängenden Blätter ist gut zu erkennen
Blütenknospen, Blütenstand und Blüte mini|Rotbuche (Fagus sylvatica) A Zweig mit zwei männlichen und einem weiblichen Blütenstand. 1, 2 und 3 männliche Blüten;4 weibliche Blüte. B Zweig mit geschlossenem und offenem Fruchtstand, darin je zwei Bucheckern. 6 Querschnitt und 7 ganze Buchecker. mini|links|Fruchtansatz an einer Buche mini|links|Reife Bucheckern Die Rotbuche blüht ab einem Alter von 30 bis 50 Jahren. Die Rotbuche ist einhäusig getrenntgeschlechtig (monözisch); die männlichen und weiblichen Blüten sind also an einem Baumexemplar zu finden. Die Blüten-Knospen sind hell-braun, spindelförmig, schmal und spitz. Sie sind eingehüllt in zwei oder drei gegenständig angeordnete, doppelte Hüllblätter, die sich schuppenartig überdecken. Die Blüten erscheinen zeitgleich mit dem Blattaustrieb von April bis Mai. Die Blüten jeweils eines Geschlechtes stehen in Blütenständen zusammen. Die Büschel der männlichen Blüten sind 3 bis 5 Zentimeter lang und hängen herab, wobei jede männliche Blüte vier bis sieben Staubblätter enthält. Aus den aufrecht stehenden weiblichen Blüten ragen jeweils drei rosafarbene Narben.
Frucht Die als Bucheckern bekannten Früchte sitzen zu zweit in einem kurz gestielten, weichspitzigen, vierlappigen, 3 bis 7 Zentimeter langen Fruchtstand zusammen. Rohe Bucheckern enthalten Trimethylamin (auch Fagin genannt) und sind dadurch leicht giftig. Eine leichte Giftwirkung ist auch darauf zurückzuführen, dass rohe Bucheckern viel Oxalsäure enthalten.
Nach einem trockenen heißen Jahr fällt die Bucheckernernte häufig besonders reichlich aus. Solche Mastjahre gehören zur Überlebensstrategie von Buchen. Würden sie jedes Jahr gleich viele Samen ausbilden, würden Mäuse, Wildschweine und Vögel ihre Population an dieses konstante Nahrungsangebot anpassen. Durch die nur gelegentlich überreichlich gebildeten Samen wird sichergestellt, dass mehr Samen ausgebildet werden, als die Tiere zu fressen vermögen. Mastjahre stellen jedoch für die Bäume eine starke Belastung dar, da ein Baum etwa zwei Drittel des Jahresgewinns an assimiliertem Zucker zur Bucheckernproduktion verbraucht; daher werden nach einem solchen Jahr in deutlich geringerem Umfang Bucheckern ausgebildet, selbst wenn die klimatischen Voraussetzungen gut sind.
Auch in normalen Bucheckern-Jahren tragen Tiere über die Versteckausbreitung zur natürlichen Verjüngung der Bestände bei. Eichhörnchen, Rötel-, Wald- und Gelbhalsmaus legen Bucheckerdepots als Wintervorräte an, vergessen jedoch häufig ihre versteckten Früchte, die dann auskeimen können.
Wurzelsystem Die Buche ist ein typischer Herzwurzler. Sie bildet mehrere nach unten und schräg nach außen laufende Hauptwurzeln und eine hohe Feinwurzeldichte. Tonböden oder auf Grund von Staunässe schlecht durchlüftete Böden führen zu einer starken Verflachung des Wurzelsystems und erhöhen die Windwurfgefahr. mini|links|Wurzelsystem
Chromosomensatz Die Chromosomengrundzahl beträgt x = 12; es liegt Diploidie mit einer Chromosomenzahl von 2n = 24 vor.
Verbreitung und Standort mini|Verbreitung der Fagus sylvatica im westlichen Europa, in den braun markierten Flächen erst seit dem 6. bis 11. Jahrhundert mini|Typische Rotbuchenhecken zur Feldbegrenzung in der Nordeifel Während der letzten Kaltzeit wurde die Rotbuche aus Mitteleuropa verdrängt. Sie überlebte im Mittelmeerraum und begann ihre Rückeroberung des europäischen Verbreitungsgebietes vor etwa 10.000 Jahren. In Sedimenten des verlandeten Luttersees im Eichsfeld bei Göttingen traten ihre Pollen erstmals in der späteren Warmzeit vor etwa 4800 Jahren auf.